特殊的眼睛幫我們看世界

洛洛

盡管人的眼睛有著高超的本領(lǐng)和卓越的功能，可是，它的局限性仍然很大只能作為我們觀察世界的一個(gè)極其狹小的窗口。肉眼看不見(jiàn)的世界還大得很呢！現(xiàn)在，讓我們借助一特殊的“眼睛”，到肉眼看不見(jiàn)的世界去進(jìn)行一次旅行吧！

紫外線幫蜜蜂找到花蜜

我們的眼睛只能用光辨認(rèn)事物。但是，在我們周?chē)?，還有許許多多在可見(jiàn)光譜以外的奇異景象，我們卻無(wú)法看到。不過(guò)，給照相機(jī)裝上靈敏的濾光片的話，就可以看到由紫外線所呈現(xiàn)的新世界了。

紫外線是波長(zhǎng)比紫色光還要短的不可見(jiàn)光。二十世紀(jì)二十年代，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，蜜蜂的視覺(jué)比人還要靈敏。蜜蜂有一對(duì)復(fù)眼和三只單眼，一只復(fù)眼由數(shù)千只小眼組成，可見(jiàn)，蜜蜂的視覺(jué)器官有多發(fā)達(dá)。在日常采蜜的過(guò)程中，這些小眼能根據(jù)紫外線來(lái)觀察周?chē)氖挛?。有些花在我們看起?lái)是單色的，但在蜜蜂看起來(lái)卻大不一樣。人的眼睛看不見(jiàn)的紫外線標(biāo)記，能幫助蜜蜂找到花蜜和花粉，這種標(biāo)記已經(jīng)在許多花上被發(fā)現(xiàn)了。

一粒細(xì)沙是微小世界的起點(diǎn)

我們周?chē)奈矬w，哪怕離得再近，用肉眼也只能辨別出一粒細(xì)沙大小的東西。其實(shí)，一粒細(xì)沙就是微小世界的起點(diǎn)。一滴清水中有無(wú)數(shù)肉眼看不見(jiàn)的微小浮游生物。大約在四百年前，人們發(fā)明了顯微鏡，這才發(fā)現(xiàn)了這些浮游生物，從顯微鏡里看到的一滴水，簡(jiǎn)直包含了一個(gè)小型的世界。

一架高倍顯微鏡可以生動(dòng)地顯示物質(zhì)世界的組成。當(dāng)液體變成固體，比如水結(jié)成冰，它的微小晶體會(huì)組成一定的形狀。如果把這種結(jié)晶現(xiàn)象用實(shí)際發(fā)生的速度拍攝下來(lái)，我們就可以親眼看到整個(gè)過(guò)程了，它就像藝術(shù)家描繪的一幅幅絢麗多彩、變化無(wú)窮的圖畫(huà)。

哪里才是微觀世界的盡頭

美國(guó)芝加哥大學(xué)克魯教授在微觀世界的研究上開(kāi)拓了新領(lǐng)域。他用一架倍率極高的電子顯微鏡，拍下了人們從未見(jiàn)到過(guò)的原子。原子的直徑大約百萬(wàn)分之一毫米，它們不停地做著無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。只有把原子放大一千萬(wàn)到兩千萬(wàn)倍一一這就相當(dāng)于把一只籃球放大到地球那樣大一一我們才能看到單個(gè)原子。

過(guò)去，質(zhì)子、中子和電子曾被看成是最小的基本粒子，可是今天，已知質(zhì)子、中子是由更小的東西組成的，這就是“夸克”。不過(guò)，這些微小的粒子并不是直接根據(jù)它的形狀分辨的，而是從它在照片上留下的運(yùn)動(dòng)徑跡上找到的。被功率極大的發(fā)電機(jī)起動(dòng)的粒子束被加速到接近光速，然后對(duì)準(zhǔn)微小的原子核進(jìn)行打擊，靈敏的照相機(jī)把原子核被擊碎的過(guò)程拍攝下來(lái)。在照片上，每一種粒子都有特殊的運(yùn)動(dòng)軌跡。從這些曲線上，我們逐漸認(rèn)識(shí)了最小又最難捉摸的物質(zhì)單元夸克。當(dāng)然，我們也很難說(shuō)它就不是由更小的東西所組成的。

已經(jīng)看到幾千個(gè)銀河系

自從第一架望遠(yuǎn)鏡誕生以來(lái)，已經(jīng)過(guò)去三百多年了。今天，裝置在現(xiàn)代化的天文臺(tái)圓屋頂里的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡，實(shí)際上常常是一個(gè)可以拍攝天空景象的巨型照相機(jī)。這些照相機(jī)幫助我們觀察到了理論上存在著的許多銀河系。天文學(xué)家估計(jì)，整個(gè)宇宙至少有一千億個(gè)銀河系，每個(gè)銀河系至少包含一千億顆行星。

今天的天文學(xué)家已經(jīng)很少直接用望遠(yuǎn)鏡觀察天空了。一套由計(jì)算機(jī)和形象增強(qiáng)器組成的裝置，記錄下人的眼睛看不到的東西，再把它們變成看得見(jiàn)的圖形，用人工加上色彩，就能顯示出平時(shí)看不見(jiàn)的細(xì)節(jié)。利用望遠(yuǎn)鏡來(lái)分辨這個(gè)圖像，就像是對(duì)著幾公里外的一粒沙子照相。越是朝著宇宙深處探索，望遠(yuǎn)鏡這個(gè)高效率的“眼睛”，就越能使我們的眼界開(kāi)闊，走向空間和時(shí)間的極限。